电机制造技术

一种电机，其包括转子(100)、定子(200)和支承结构(300)。定子(200)包括定子芯(210)和定子框架(220)。定子框架具有轴向(X‑X)端部和纵向侧部。转子(100)通过支承件(140、150)支承在支承结构(300)上。在定子框架(220)的每个端部处设置有由铸铁制成的端部支承结构(600)。端部支承结构(600)由纵向中间部分(610)和向上指向的两个端部部分(620、630)形成。端部支承结构(600)在定子框架(220)的轴向(X‑X)端部的外边缘之间沿横向方向延伸。端部支承结构(600)通过压紧接头被附接至支承结构(300)并且被附接至定子框架(220)的轴向(X‑X)端部。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电机
本专利技术涉及电机。
技术介绍
电机、即电动马达和发电机被用在许多应用中。电动马达用来驱动不同种类的机器，发电机用来产生电力。用来驱动发电机的动力源各不相同。蒸汽是电厂中使用的用以驱动涡轮机的一种常见的动力源，由此涡轮机驱动发电机。另一方面，燃烧发动机可以用来驱动发电机。燃烧发动机和发电机通常安装在形成支承结构的共用平台上。包括位于共用的支承结构上的燃烧发动机和发电机的整个装置随后可以被运送到现场并且定位在动力建筑物的地板上。因此，这种装置的安装非常快。发电机中的定子通常包括环形的定子芯和围绕该定子芯的定子框架。定子芯的内表面包括开通到环形的定子芯的内表面中的槽。槽中定位有定子绕组。沿着定子芯的外表面存在沿轴向方向延伸的背梁。背梁焊接至定子芯的外表面。定子框架通常包括端部结构部和位于端部结构部之间的框架板。定子框架可以与定子芯同时制造。当定子芯准备就绪时，定子框架随后可以安装在定子芯上。定子芯经由背梁附接至定子框架。定子框架通过支承元件附接至支承结构。特别地，在与驱动发电机的燃烧发动机一起定位在共用支承结构上的发电机的使用寿命期间，发电机经受来自燃烧发动机的巨大振动。发电机的使用寿命期间的载荷循环的数目可以超过109。这些振动引起发电机的框架结构部上的、发电机的框架结构部内的附接件上的、以及发电机的框架结构部与支承结构之间的附接件上的波动的应力。
技术实现思路
本专利技术的目的是实现一种改进的电机。根据本专利技术的电机在权利要求1中限定。该电机包括能够围绕纵向旋转中心轴线旋转的筒形转子、围绕转子的定子以及支承转子和定子的支承结构，定子包括筒形定子芯和围绕定子芯的定子框架，定子芯附接至定子框架，定子框架具有轴向端部和纵向侧部，转子通过位于支承结构上的支承件壳体中的支承件而在每个轴向端部处被支承，支承件壳体位于定子框架的轴向端部的轴向外侧。该电机的特征在于，在定子框架的每个轴向端部处设置有具有长度和高度的由铸铁制成的端部支承结构，该端部支承结构由纵向中间部分和向上指向且达到端部支承结构的高度的两个端部部分形成，端部支承结构在定子框架的轴向端部的外边缘之间沿轴向的横向方向延伸，其中，端部支承结构通过压紧接头附接至定子框架的轴向端部并且附接至支承结构，支承件壳体被支承在端部支承结构的中间部分上并被附接至端部支承结构的中间部分。端部支承结构的使用将使电机的整个框架结构部的刚度增加。端部支承结构通过压紧接头附接至支承结构，并且通过压紧接头附接至定子框架的轴向端部。压紧接头可以由螺栓和螺母实现。端部支承结构由于向上延伸的端部部分而可以以较大的面积附接至定子框架的端部。端部支承结构的中间部分和端部部分可以包括紧固至支承结构的紧固位置以及紧固至定子框架的轴向端部的紧固位置。以较大的面积进行的附接消除了端部支承结构中的张力集中和定子框架的轴向端部中的张力集中。定子框架的每个端部处的端部支承结构将使整个框架结构部的刚度增加，从而使得框架结构部能够在电机寿命期间承受数目为109的所需载荷循环而无需制动。端部支承结构部能够将应力更均匀地分配到框架结构中，由此避免了显著的应力集中。铸铁的使用使得可以相当容易地实现任何合适形式的端部支承结构。因此可以将端部支承结构的形式优化成使得应力集中被消除。与相应的焊接结构的SN曲线的斜率相比，铸铁的SN曲线的斜率也是非常平缓的。与焊接结构的耐疲劳性相比，铸铁在具有高或非常高的交变应力的情况下耐疲劳性要高得多。端部支承结构可以由GJS-400铸铁制成。在有利的实施方式中，端部支承结构可以形成为使得端部支承结构的端部部分的高度在端部支承结构的长度的20％至50％的范围内。端部部分的足够的高度使得端部支承结构与定子框架的端部的紧固位置可以处于支承结构的表面上方足够的水平高度处。在另一有利的实施方式中，端部支承结构可以形成为使得端部支承结构的每个端部部分均包括从端部部分的底表面向上延伸的凹部。这种布置将使端部部分的下部区域中的应力集中减小。端部部分的下部区域是应力集中否则会最高的区域。在又一有利的实施方式中，端部支承结构可以形成为使得中间部分与端部部分之间的过渡部段具有弯曲部的形式，并且使得弯曲部朝向端部部分增大。这里的构思是为了使应力沿着整个端部支承结构均匀地分布。在又一有利的实施方式中，端部支承结构可以形成为使得端部支承结构包括在端部支承结构的端部部分之间沿支承结构的前边缘延伸的凸缘，其中，凸缘具有直的中间部分和从端部支承结构的端部部分的上端部开始的弯曲的端部。凸缘将加强端部支承结构。在又一有利的实施方式中，定子芯可以通过L形支架附接至定子框架，其中，支架的一个分支可以通过压紧接头附接至定子芯上的背梁，并且支架的另一分支可以通过压紧接头附接至定子框架。压紧接头可以由螺栓和螺母实现。这种布置将消除在进行定子芯与定子框架之间的附接时对焊接接头的需要。在又一有利的实施方式中，定子框架可以通过支承元件在定子框架的轴向的横向外边缘处附接至支承结构。支承元件可以通过压紧接头附接至定子框架并且通过压紧接头附接至支承结构。支承元件可以由铸铁制成。压紧接头可以由螺栓和螺母实现。这种布置将消除在进行定子框架与支承结构之间的附接时对焊接接头的需要。由铸铁制成的支承元件和基于如由螺栓和螺母实现的压紧接头的紧固装置可以在电机的寿命期间容易地承受数目为109的载荷循环。铸铁的使用使得可以相当容易地实现任何合适形式的支承元件。因此可以将支承元件的形式优化成使得应力集中被消除。与相应的焊接结构的SN曲线的斜率相比，铸铁的SN曲线的斜率也是非常平缓的。与焊接结构的耐疲劳性相比，铸铁在具有高或非常高的交变应力的情况下耐疲劳性要高得多。本专利技术特别适合用于轴高度为至少1米的大型电机。附图说明下文中将参照附图通过优选实施方式对本专利技术进行更详细的描述，在附图中：图1示出了电机的纵向截面；图2示出了安装在共用支承结构上的发电机和柴油发动机；图3示出了定子的轴测图；图4示出了定子的横向截面；图5示出了定子框架的分解图；图6示出了根据本专利技术的端部支承结构的第一实施方式的轴测图；图7示出了根据本专利技术的端部支承结构的第二实施方式的轴测图；图8示出了根据本专利技术的具有支承结构的电机的轴测图。具体实施方式图1示出了电机的纵向截面。电机400包括纵向中心轴线X-X、筒形转子100和围绕转子100的筒形定子200。转子100包括设置有转子绕组(图中未示出)的中央部分110和位于中央部分110的每个轴向X-X端部处的两个端部部分120、130。转子100的端部部分120、130分别以可旋转的方式支承在设置在支承件壳体145、155中的支承件140、150上，支承件壳体145、155支承在电机400的支承结构300上。支承件壳体145、155分别支承在支承结构300的相应的端部支承表面320、330上。定子200包括定子芯210和围绕定子芯210的定子框架220。定子框架220包括彼此相距一轴向X-X距离的两个相反的端部结构部221、222。定子框架220还包括位于端部结构部221、222之间的定子板223。定子板223沿着电机400的中心轴线X-X彼此相距一轴向X-X距离。定子芯210附接至定子框架220，并且定子框架220支承在支承结构300上。定子芯2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电机，包括能够围绕纵向旋转中心轴线(X‑X)旋转的筒形转子(100)、围绕所述转子(100)的定子(200)以及支承所述转子(100)和所述定子(200)的支承结构(300)，所述定子(200)包括筒形定子芯(210)和围绕所述定子芯(210)的定子框架(220)，所述定子芯(210)附接至所述定子框架(220)，所述定子框架(220)具有轴向(X‑X)端部和纵向侧部，所述转子(100)通过位于所述支承结构(300)上的支承件壳体(145、155)中的支承件(140、150)而在每个轴向(X‑X)端部处被支承，所述支承件壳体(145、155)位于所述定子框架(220)的所述轴向(X‑X)端部的轴向(X‑X)外侧，其特征在于，在所述定子框架(220)的每个轴向(X‑X)端部处设置有具有长度(L1)和高度(H1)的由铸铁制成的端部支承结构(600)，所述端部支承结构(600)由纵向中间部分(610)和向上指向且达到所述端部支承结构(600)的高度(H1)的两个端部部分(620、630)形成，所述端部支承结构(600)在所述定子框架(220)的所述轴向(X‑X)端部的外边缘之间沿轴向(X‑X)的横向方向(TD1)延伸，其中，所述端部支承结构(600)通过压紧接头被附接至所述定子框架(220)的所述轴向(X‑X)端部并且被附接至所述支承结构(300)，所述支承件壳体(145、155)被支承在所述端部支承结构(600)的所述中间部分(610)上并被附接至所述端部支承结构(600)的所述中间部分(610)。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.03.16 EP 15159124.51.一种电机，包括能够围绕纵向旋转中心轴线(X-X)旋转的筒形转子(100)、围绕所述转子(100)的定子(200)以及支承所述转子(100)和所述定子(200)的支承结构(300)，所述定子(200)包括筒形定子芯(210)和围绕所述定子芯(210)的定子框架(220)，所述定子芯(210)附接至所述定子框架(220)，所述定子框架(220)具有轴向(X-X)端部和纵向侧部，所述转子(100)通过位于所述支承结构(300)上的支承件壳体(145、155)中的支承件(140、150)而在每个轴向(X-X)端部处被支承，所述支承件壳体(145、155)位于所述定子框架(220)的所述轴向(X-X)端部的轴向(X-X)外侧，其特征在于，在所述定子框架(220)的每个轴向(X-X)端部处设置有具有长度(L1)和高度(H1)的由铸铁制成的端部支承结构(600)，所述端部支承结构(600)由纵向中间部分(610)和向上指向且达到所述端部支承结构(600)的高度(H1)的两个端部部分(620、630)形成，所述端部支承结构(600)在所述定子框架(220)的所述轴向(X-X)端部的外边缘之间沿轴向(X-X)的横向方向(TD1)延伸，其中，所述端部支承结构(600)通过压紧接头被附接至所述定子框架(220)的所述轴向(X-X)端部并且被附接至所述支承结构(300)，所述支承件壳体(145、155)被支承在所述端部支承结构(600)的所述中间部分(610)上并被附接至所述端部支承结构(600)的所述中间部分(610)。2.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述端部支承结构(600)的所述端部部分(620、630)的高度(H1)在所述端部支承结构(600)的长度(L1)的20％至50％的范围内。3.根据权利要求1或2所述的电机，其特征在于，所述端部支承结构(600)的每个端部部分(620、630)均包括从所述端部部分(620、630)的底表面向上延伸的凹部(621、631)，由此减小了所述端部部分(620、630)的下部区域中的应力集中。4.根据权利要求1至3中的任一项所述的电机，其特征在于，所述中间部分(610)与所述端部部分(620、630)之间的过渡部段具有弯曲部的形式，其中，所述弯曲部在所述中间部分(610)处的起点与所述弯曲部在所述端部部分(620、630)处的终点相比处于较低的水平高度。5.根据权利要求1至4中的任一项所述的电机，其特征在于，所述端部支承结构(600)包括在所述端部支承结构(600)的所述端部部分(620、630)之间沿所述支承结构(600)的前边缘延伸的凸缘(640)，其中，所述凸缘(640)具有直的中间部分...

【专利技术属性】
技术研发人员：约纳斯·赫兰德，莫里茨·格林，伊尔卡·瓦伊尼奥，
申请(专利权)人：ABB瑞士股份有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH